Лекция по пат.физиологии. лекция физиология 23.03.20 Вет-18А,Б, ВСЭ-18А. Сердечнососудистая система. Свойства сердечной мышцы. Сердечный цикл
 Скачать 56.5 Kb.
|
|
Сердечнососудистая система. Свойства сердечной мышцы. Сердечный цикл Система органов кровообращения схематично включает в себя следующие звенья. Сердце — орган, работающий как насос; перекачивает кровь из венозного русла в артериальное и создает в начале артерий высокое гидростатическое давление. Артериальные сосуды — по их руслу кровь течет от сердца и распределяется по всем органам и тканям организма. Капиллярная сеть — здесь происходят обменные процессы между кровью и тканями. Венозные и лимфатические сосуды — по ним кровь и лимфа от тканей и органов возвращаются обратно в сердце. Основными свойствами сердечной мышцы, определяющими непрерывное ритмическое сокращение сердца в течение всей жизни организма, являются автоматия, возбудимость, проводимость и сократимость. Автоматия. Под автоматией понимают способность сердечной мышцы ритмически возбуждаться и сокращаться без каких-либо внешних по отношению к сердцу воздействий, т.е. без участия нервной системы и гуморальных факторов, доставляемых к сердцу кровью. У всех же позвоночных животных и у части беспозвоночных автоматия сердца обусловлена не нервными, а атипичные мышечными клетками, которые самопроизвольно деполяризуются после каждого потенциала действия. Эти клетки называются пейсмекерами, или «задающими сердечный ритм», или водителями сердечного ритма. Такая теория автоматии сердца называется миогенной. Ведущую роль в автоматии играет синусный узел. Он обладает наиболее высокой активностью по сравнению с другими участками проводящей системы, частота импульсации в нем наиболее высокая, и он задает определенную частоту сокращения сердца в состоянии физиологического покоя. Такой ритм обычно называют синусным ритмом, а синусный узел — водителем ритма сердца первого порядка. Если отделить лигатурой синусный узел от предсердий (опыт Станниуса), то обычно сердце останавливается. Однако через некоторое время оно снова начинает сокращаться, но в более редком ритме. Этот ритм «задает» следующий узел проводящей системы — атриовентрикулярный. Более редкие сокращения сердца обусловлены тем, что возбудимость атриовентрикулярного узла меньше, чем синусного. Этот узел называют водителем ритма сердца второго порядка. Если же и атриовентрикулярный узел перестает генерировать возбуждение, то водителем ритма сердца становится пучок Гиса, но его возбудимость еще меньше; пучок Гиса называют водителем ритма третьего порядка. В обычных условиях атриовентрикулярный узел и пучок Гиса только проводят возбуждение от синусного узла. Их собственная автоматия как бы подавлена главным пейсмекером. Возбудимость. Возбудимость — свойство сердечной мышцы переходить в состояние возбуждения под влиянием различных раздражителей. В естественных условиях раздражителем является ПД, возникающий в синусном узле и распространяющийся по проводящей системе сердца до рабочих кардиомиоцитов. При некоторых заболеваниях сердца раздражение может возникать в других его участках, которые генерируют собственные ПД, и тогда сердечный ритм будет нарушен из-за взаимодействия разных по частоте и фазе ПД. Проводимость. Проводимость — свойство сердечной мышцы проводить возбуждение. Импульс возбуждения (ПД), возникая в пейсмекерах синусного узла, распространяется сначала на предсердия. В предсердиях, где очень небольшое количество проводящих атипичных мышечных волокон, возбуждение распространяется не только по ним, но и по рабочим кардиомиоцитам. Это объясняет небольшую скорость распространения возбуждения в предсердиях. Поскольку синусный узел расположен в правом предсердии, а скорость передачи ПД невелика, то возбуждение правого предсердия начинается немного раньше, чем левого. Сокращение же левого и правого предсердий происходит одновременно. После того как возбуждение охватит мышцы предсердий, они сокращаются, а возбуждение концентрируется и задерживается в атриовентрикулярном узле. Атриовентрикулярная задержка длится до окончания сокращения предсердий, и только после этого возбуждение переходит на пучок Гиса. Таким образом, биологическое значение атриовентрикулярной задержки заключается в обеспечении последовательности сокращений предсердий и желудочков. Одновременное их сокращение иногда бывает при очень серьезной патологии, когда возбуждение возникает не в синусном узле, а в атриовентрикулярном и распространяется в обе стороны от атриовен-трикулярного узла — и в предсердия, и в желудочки. В таком случае наступает резкое нарушение гемодинамики в сердце. Далее возбуждение распространяется по пучку Гиса, ножкам пучка Гиса и волокнам Пуркинье. Волокна Пуркинье контактируют с сократительными волокнами миокарда, и возбуждение передается с проводящей системы на рабочие мышцы. Скорость распространения возбуждения в сердце следующая: от синусного узла до атриовентрикулярного узла — 0,5...0,8 м/с; в атриовентрикулярном узле — 0,02...0,05; по проводящей системе желудочков — до 4,0; в сократительной мышце желудочков — 0,4 м/с. Особенности распространения возбуждения в сердце имеют значение при анализе электрокардиограммы — записи биотоков сердца. Сократимость. Сокращение — специфический признак возбуждения сердечной мышцы. Как и в других мышцах, сокращение сердечных мышечных волокон начинается после распространения потенциала действия по поверхности клеточных мембран и является функцией миофибрилл. Сократительная система миофиб-рилл представлена четырьмя белками — актином, миозином, тропонином и тропомиозином. Сокращение миофибрилл сердца в принципе не отличается от сокращений скелетных мышц согласно теории скольжения протофибрилл Хаксли. Сократительные свойства сердечной мышцы несколько отличаются от скелетных. Если скелетная мышца реагирует на раздражение в соответствии с его силой, то сердечная мышца подчиняется закону Боудича «все или ничего». Его суть заключается в том, что на подпороговые раздражения сердце не сокращается («ничего»), а на пороговое раздражение отвечает максимальным сокращением («все»), и увеличение силы раздражителя не приводит к увеличению силы сокращения. Другая характерная особенность сердечной мышцы заключается в том, что сила сокращения сердца зависит от степени растяжения мышечных волокон во время диастолы, когда полости заполняются кровью. Это — закон Франка — Старлинга. Указанная закономерность объясняется тем, что при растяжении сердца кровью во время диастолы актиновые нити несколько вытягиваются из промежутков между миозиновыми, и при последующем сокращении возрастает число генерирующих силу поперечных мостиков. Кроме того, при растягивании сердечной мышцы в ней повышается сопротивление упругих элементов, и во время сокращения они играют роль «пружины», увеличивая силу сокращения. Особенно важное значение закон Франка-Старлинга имеет во время усиленной работы сердца, когда возрастает объем крови, поступающей в него во время диастолы. Увеличение силы сокращения приводит к тому, что вся кровь выбрасывается при систоле желудочков в артериальные сосуды, иначе после каждого сокращения в сердце оставалась бы значительная порция крови. При отсутствии большой нагрузки и небольшом объеме кровотока сила сокращения сердца умеренная. Таким образом сердце способно регулировать в известных пределах силу сокращения в зависимости от объема кровотока. Под сердечным циклом понимают последовательные чередования сокращения (систола) и расслабления (диастола) полостей сердца, в результате чего осуществляется перекачивание крови из венозного русла в артериальное. В сердечном цикле принято выделять три фазы: первая — систола предсердий и диастола желудочков; вторая — диастола предсердий и систола желудочков; третья — общая диастола предсердий и желудочков. Сердечный цикл начинается с того момента, когда все полости сердца заполнены кровью: предсердия — полностью, а желудочки – на 70%. В первую фазу сердечного цикла сокращаются предсердия, давление в них повышается и кровь нагнетается в желудочки, вызывая их растяжение (желудочки в это время расслаблены). Обратно в вены кровь из предсердий не поступает, хотя ее давление в них во время систолы становится больше, чем в венах. Это объясняется тем, что сокращение предсердий начинается с основания и циркулярные волокна, окружающие впадающие в предсердия вены, их сдавливают, играя роль своеобразных сфинктеров. Створки атриовентрикулярных клапанов открыты и свисают вниз — в сторону желудочков, не препятствуя движению крови. В сердечном цикле на долю первой фазы приходится около 12,5 % времени. Вторая фаза начинается, когда возбуждение из атриовентрикулярного узла перейдет по проводящей системе на миокард желудочков. К этому времени желудочки полностью заполнены кровью и створки атриовентрикулярных клапанов как бы всплывают вместе с кровью. При сокращении мышцы желудочков увеличивается давление в их полостях и атриовентрикулярные клапаны захлопываются. Выворачиванию клапанов в сторону предсердий препятствуют сухожильные нити, или струны, идущие от створок клапанов к сосочковым мышцам желудочков. Папиллярные мышцы, сокращаясь, натягивают сухожильные нити, и края створок несколько заворачиваются в сторону желудочков так, что лопасти клапанов не просто соприкасаются своими краями, но и пережимаются, надежно закрывая атриовентрикулярные отверстия. Этому способствует также сокращение кольцевых мышц, окружающих отверстия между предсердиями и желудочками. В начале систолы желудочков полулунные клапаны также закрыты, поскольку остаточное давление в аорте и легочной артерии после предыдущего сердечного цикла выше, чем в желудочках. Поэтому в начале второй фазы желудочки сокращаются, когда все клапаны закрыты. А поскольку кровь как жидкость не сжимается, то сокращение мышцы приводит не к укорочению мышечных волокон, а к увеличению их напряжения. Такой вид сокращения мышц называется изометрическим, поэтому начальный период систолы желудочков называется периодом напряжения или изометрического сокращения. Давление в полостях желудочков возрастает, и когда оно станет выше, чем в аорте и легочной артерии, открываются полулунные клапаны, их кармашки током крови прижимаются к стенкам сосудов и кровь под давлением начинает изливаться из сердца. Это — период изгнания крови. Вначале давление в полостях желудочков возрастает быстро и кровь быстро изливается из левого желудочка в аорту, а из правого — в легочную артерию и объем желудочков резко уменьшается. Этот период максимального опорожнения. Затем скорость течения крови из желудочков замедляется, а сокращение миокарда ослабляется, но давление в желудочках все еще выше, чем в сосудах, и, следовательно, полулунные клапаны все еще открыты. Это период остаточного опорожнения сердца. Во время второй фазы предсердия остаются расслабленными, давление в них низкое, ниже, чем в венах, и кровь из полых и легочных вен свободно заполняет полости предсердий. По длительности вторая фаза сердечного цикла занимает около 37,5 % времени. Третья фаза сердечного цикла — общая диастола, когда расслаблены и предсердия, и желудочки. На ее долю приходится около 50 % времени всего цикла. Эта фаза начинается с расслабления желудочков. Давление в них падает и становится ниже, чем в аорте и легочной артерии, что обеспечивает обратный ток крови в сторону желудочков, заполнение кармашков полулунных клапанов и их смыкание. Этим предотвращается поступление крови из сосудов в желудочки. Когда давление в желудочках станет ниже, чем в предсердиях, то под давлением крови открываются атриовентрикулярные клапаны и она из предсердий изливается в желудочки. Происходит заполнение кровью всех полостей сердца. Таким образом, к началу нового сердечного цикла сердце заполнено кровью, атриовентрикулярные клапаны открыты, а полулунные — закрыты. Сердечный толчок. Сердечный толчок это удар сердца о грудную клетку. Он обнаруживается при внешнем осмотре животного и пальпации с левой стороны грудной клетки животных. Точная топография области сердечного толчка зависит от вида животного. Сердечный толчок возникает вследствие того, что во время систолы желудочков сердце напрягается, становится более плотным и упругим и слегка приподнимается, так как в грудной полости оно как бы подвешено на крупных кровеносных сосудах. У крупных животных (лошадь, корова) сердце прижимается к грудной клетке левой боковой поверхностью, такой сердечный толчок называется боковым. У мелких животных сердце не только приподнимается во время систолы желудочков, но и слегка поворачивается вокруг своей оси, ударяясь о грудную стенку верхушкой. Такой сердечный толчок называется верхушечным. При клиническом осмотре животного обращают внимание на топографию сердечного толчка, так как сердце может смещать свое положение в грудной полости, а также на его силу и частоту. Частота и ритм сокращений сердца. Под частотой сокращений понимают количество сердечных циклов в 1 мин. Частоту сокращений можно определить по числу сердечных толчков, т. е. систол желудочков в течение 1 мин. Учащение сердечных сокращений называется тахикардия, урежение — брадикардия. Частота сокращений сердца в состоянии физиологического покоя является важным клиническим признаком, характеризующим сердечную деятельность животного, и имеет видовую особенность. |